在 FreeRTOS 中，空閑任務（Idle Task） 是操作系統自動創建的一個特殊任務，其作用和管理方式如下：

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1. 空閑任務創建

• FreeRTOS 內核自動創建：當調用 vTaskStartScheduler() 啟動調度器時，內核會自動創建空閑任務（前提是未禁用相關配置）。
• 優先級最低：空閑任務的優先級為 0（最低優先級），確保其他用戶任務優先運行。
• 無需手動干預：開發者無需顯式創建或管理空閑任務，除非需要擴展其功能（如鉤子函數）。

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2. 空閑任務的作用

核心職責

1. 處理空閑資源

   • 當沒有其他用戶任務運行時，空閑任務占用 CPU 時間，避免 CPU 進入無意義的循環。
   • 為系統提供一個“無任務可運行”時的默認行為。

2. 內存清理

   • 刪除任務時的資源回收：若用戶任務被刪除（vTaskDelete()），其內存不會立即釋放，而是由空閑任務在運行時負責清理（釋放堆棧和任務控制塊 TCB 的內存）。

3. 低功耗支持

   • 可通過 空閑任務鉤子函數（Idle Hook） 實現低功耗模式（如進入睡眠狀態）。

     void vApplicationIdleHook(void) {__WFI(); // 觸發 CPU 睡眠（如 ARM 的 Wait For Interrupt）
     }
     

     （需在 FreeRTOSConfig.h 中啟用 configUSE_IDLE_HOOK）

4. Tickless 模式支持

   • 在低功耗場景下（configUSE_TICKLESS_IDLE=1），空閑任務會計算無任務運行的時間，并暫停系統節拍（Tick）中斷以進一步省電。

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3. 空閑任務的注意事項

• 禁止阻塞：空閑任務不能調用任何可能阻塞的 API（如 vTaskDelay()），否則會導致系統崩潰。
• 鉤子函數限制：鉤子函數應盡量簡短，避免影響其他任務的資源回收。
• 調試輔助：可通過監視空閑任務的運行時間判斷系統負載（空閑任務運行越少，系統越忙）。

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4. 相關配置（FreeRTOSConfig.h）

#define configUSE_IDLE_HOOK         1   // 啟用空閑任務鉤子
#define configUSE_TICKLESS_IDLE     1   // 啟用 Tickless 低功耗模式
#define configIDLE_SHOULD_YIELD     1   // 允許其他同優先級任務搶占空閑任務

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總結

空閑任務是 FreeRTOS 調度器自動創建的后臺任務，核心作用是資源回收、低功耗支持和系統保底運行。開發者可通過鉤子函數擴展其功能，但需注意其特殊性和限制。